Herramienta de Selección de Lentes

Cómo interactúan la distancia focal, el sensor y DORI

La distancia focal es la distancia, en milímetros, entre el centro óptico del objetivo y el sensor de imagen cuando el objetivo está enfocado al infinito. Las distancias focales más cortas capturan ángulos más amplios; las distancias focales más largas capturan ángulos más estrechos con mayor aumento aparente. El mismo objetivo se comporta de manera diferente en sensores de distintos tamaños: un objetivo de 4 mm en un sensor de 1/3" ofrece un campo de visión HFOV de 65°, mientras que el mismo objetivo de 4 mm en un sensor de 2/3" ofrece HFOV de 95°. Seleccionar el objetivo sin seleccionar el sensor no tiene sentido.

Para la práctica del instalador, los cuatro umbrales DORI EN 62676-4 se corresponden claramente con las recomendaciones de distancia focal una vez que se fijan la distancia y el sensor. En una cámara de 4 MP de 1/2,8" (la configuración de CCTV más común en 2026), las reglas generales son: 2,8 mm para cobertura de grado de detección de áreas de hasta 5 m, 4 mm para cobertura de grado de observación de 5 a 10 m, 6 mm para cobertura de grado de reconocimiento de 10 a 15 m, 8 mm para reconocimiento a 15-20 m o identificación a 8-10 m, 12 mm para identificación a 12-18 m y 16-25 mm para identificación a más de 20 m. La calculadora anterior aplica una versión simplificada de esta correspondencia a la distancia de línea de visión que introduzca, teniendo en cuenta la altura de montaje mediante el rango de inclinación.

Los objetivos fijos limitan la distancia focal; los objetivos varifocales (p. ej., de 2,8 a 12 mm) permiten realizar ajustes in situ una vez instalada la cámara. Los objetivos fijos suelen ser entre un 30 % y un 50 % más económicos, ofrecen una nitidez ligeramente superior a máxima apertura y tienen menos piezas móviles que puedan fallar. Los objetivos varifocales son la opción ideal cuando (a) la distancia de instalación es incierta, (b) el cliente podría reorganizar los muebles o las estanterías, o (c) se está implementando un único producto en varias ubicaciones y se desea estandarizar el inventario. El sistema varifocal motorizado —a veces denominado «enfoque automático» o «zoom remoto»— permite realizar ajustes desde el VMS sin necesidad de volver a la ubicación, lo que se amortiza tras evitar una sola visita.

Los objetivos ojo de pez (de 1,0 a 1,8 mm, a menudo con montura M12) logran una cobertura hemisférica de 180 a 360° al distorsionar deliberadamente la imagen. La densidad de píxeles en los bordes es mucho menor que en el centro, por lo que el rango DORI efectivo de un fish-eye es mucho más corto de lo que sugiere su cobertura angular. Utilice fish-eye para la percepción del entorno (para saber si alguien está en algún lugar de la habitación) y combínelo con una cámara telefoto independiente para cualquier tarea de identificación. Los objetivos rectilíneos estándar (de 2,8 mm o más en sensores convencionales) conservan las líneas rectas y una densidad de píxeles uniforme, que es lo que presupone cualquier cálculo DORI .

La calidad de la lente es crucial en situaciones de estrés. La curva MTF (función de transferencia de modulación) estándar que se muestra en las hojas de datos de las lentes indica cuánto contraste conserva la lente a frecuencias espaciales crecientes: una MTF más alta a altas frecuencias significa mayor nitidez en los detalles. Los elementos de vidrio superan a los de plástico en MTF, estabilidad térmica y claridad a largo plazo, pero cuestan entre tres y cinco veces más. Para lentes gran angular de 2,8 a 4 mm, donde la densidad de píxeles ya es baja, una lente de plástico económica es suficiente. Para lentes de 12 mm o más, donde cada línea de MTF se traduce en un rango de detección preciso, el vidrio de alta calidad con elementos de baja dispersión (LD) resulta rentable rápidamente.

El número f (escrito como f/1.6, f/2.0, etc.) es la relación entre la distancia focal y el diámetro de la pupila de entrada, y determina la cantidad de luz que llega al sensor. Los números f más bajos captan más luz. f/1.4 es el doble de brillante que f/2.0 y cuatro veces más brillante que f/2.8. Para instalaciones con poca luz (estacionamientos nocturnos, almacenes interiores con iluminación deficiente), cada paso cuenta: un objetivo f/1.6 proporcionará una imagen útil donde un objetivo f/2.4 cae por debajo del mínimo de lux de la cámara. La desventaja es la profundidad de campo y la nitidez de los bordes: las aperturas más amplias enfocan una banda de distancia más estrecha y presentan mayor aberración cromática. Para la identificación a larga distancia (más de 20 m) con buena luz, f/2.0–f/2.4 es el punto óptimo. Para instalaciones dome con poca luz (5–10 m), priorice f/1.4–f/1.6.

Cómo usar este selector de lentes

1. Ajusta la altura de montaje. Utilice la altura real de la cámara instalada sobre el plano objetivo. Para cámaras de interior montadas en el techo, el plano objetivo suele ser el suelo; para cámaras de exterior montadas en poste, suele estar a 1,5 m del suelo (a la altura de la cabeza). La altura de montaje habitual en interiores es de 3 m, mientras que para exteriores con montaje en poste suele ser de 4 a 6 m.
2. Establezca la distancia objetivo. Esta es la distancia horizontal desde justo debajo de la cámara hasta el objetivo. La calculadora combina la altura de montaje y la distancia horizontal para obtener un rango inclinado, que es lo que el objetivo realmente debe resolver.
3. Lea el artículo recomendado. El panel verde muestra la distancia focal que produce una densidad de píxeles equilibrada en una cámara típica de 4 MP y 1/2,8". Úselo como punto de partida para borradores de licitaciones y respuestas a ofertas.
4. Compárelo con la tabla completa. La tabla comparativa de lentes muestra todas las distancias focales comunes con su rango de cobertura y campo de visión FOV esperados. Úsela para evaluar alternativas; por ejemplo, si su cliente requiere una cobertura de grado Identify a la misma distancia, elija una lente dos niveles superior a la recomendada.

Ejemplo práctico: identificación facial en la entrada de un comercio minorista.

Un comercio minorista de una calle principal cuenta con una entrada automática de 1,8 m de ancho y desea que se capture el rostro de cada cliente al alcanzar el umbral de identificación (250 PPM) establecido en la EN 62676-4 para la prevención de pérdidas. La instalación elegida es el falso techo existente, a 3 m del suelo, con la cámara ubicada a 4 m horizontalmente dentro de la puerta, de manera que los clientes se dirijan hacia ella al entrar.

El rango de inclinación desde la cámara hasta un plano facial a 1,6 m de altura —suponiendo que el rostro se encuentra 1,4 m por debajo de la cámara— es √(4² + 1,4²) = 4,24 m. Si introducimos estos valores en el selector de lentes con una altura de montaje de 3 m y una distancia al objetivo de 4 m, la lente recomendada es de 2,8 mm. Sin embargo, esta recomendación está calibrada para una cobertura general equilibrada; para obtener una densidad de píxeles de grado de identificación en un rostro, necesitamos verificarlo con cálculos DORI explícitos.

En un sensor de 4 MP y 1/2,8" (2560 píxeles horizontales, 5,4 mm de ancho), una lente de 2,8 mm proporciona un HFOV de aproximadamente 88°, un ancho de escena de 4,24 m de aproximadamente 8,2 m y una densidad de píxeles de unas 312 PPM, muy por encima del límite de 250 PPM de Identify. La cobertura horizontal de 8,2 m es mucho mayor que la puerta de 1,8 m, por lo que una sola cámara cubre la entrada con margen para capturar a los clientes que se aproximan desde ambos lados. Una lente de 4 mm proporcionaría 478 PPM y una cobertura de 5,7 m, también viable, con un margen de evidencia adicional a cambio de una captura horizontal ligeramente más ajustada.

El integrador selecciona una cámara varifocal motorizada de 2,8 a 12 mm como referencia para la licitación porque (a) la cadena tiene 80 tiendas con diferentes anchos de puerta y alturas de techo, y (b) cualquier cambio futuro en la distribución de la tienda se puede reajustar de forma remota desde el VMS sin necesidad de enviar un técnico. El sobrecoste total con respecto a una referencia fija de 2,8 mm es de aproximadamente un 35 %, pero el ahorro derivado de la reducción de desplazamientos compensa la inversión con una sola visita evitada por cámara durante sus 5 años de vida útil.

Errores comunes en la selección de lentes

• Elegir un objetivo para la distancia máxima en lugar de para la distancia de trabajo. Un objetivo de 25 mm cubre perfectamente los 50 m, pero resulta inútil a 5 m: cualquier distancia menor queda desenfocada y el FOV es demasiado estrecho para captar el sujeto. Elija siempre el objetivo adecuado para la distancia de trabajo habitual, no para el peor de los casos. Si el rango de trabajo varía, utilice un objetivo varifocal.
• Confundir el zoom óptico con el zoom digital. Un zoom óptico de 12× aumenta realmente la densidad de píxeles en el objetivo. Un zoom digital de 12× simplemente amplía menos píxeles mediante software; no puede crear detalles que la lente no haya capturado. Los requisitos de identificación siempre exigen un buen alcance óptico.
• Ignorar el número f en instalaciones con poca luz. Un objetivo de 4 mm f/2.4 a 5 lux tiene aproximadamente la mitad de luminosidad que un objetivo de 4 mm f/1.6; esto suele marcar la diferencia entre una imagen en color utilizable y una imagen IR en blanco y negro con mucho ruido. Compruebe siempre las especificaciones de iluminación mínima del conjunto objetivo-cámara, no solo de la cámara.
• Incompatibilidad entre la montura del objetivo y el formato del sensor. Un objetivo diseñado para un sensor de 1/3" presentará un viñeteado pronunciado al usarse con un sensor de 1/2". Siempre asegúrese de que el círculo de imagen del objetivo coincida con el tamaño del sensor o sea mayor. Las monturas M12 predominan hasta 1/2"; las monturas CS predominan a partir de 1/2" o más.
• Sobredimensionar la calidad del cristal en los objetivos gran angular. Un objetivo gran angular de 2,8 mm ya distribuye los píxeles de forma muy dispersa; las lentes de alta gama apenas mejoran la resolución útil a distancia. Reserva el presupuesto para objetivos de mayor alcance, donde la MTF se traduce realmente en un mayor alcance para la obtención de pruebas.
• Olvidarse del escorzo por inclinación en objetivos largos. Un objetivo de 25 mm apuntando con un ángulo de inclinación pronunciado reduce drásticamente la profundidad de campo. Las personas en el borde más cercano del encuadre aparecen distorsionadas; las del borde más lejano conservan la forma correcta, pero se ven diminutas. Los objetivos largos requieren ángulos de inclinación reducidos; los ángulos de inclinación pronunciados requieren distancias focales más cortas.

Normas y referencias de cumplimiento

• EN 62676-4:2015 — Guía de aplicación para videovigilancia. Las recomendaciones de lentes anteriores están calibradas según los umbrales estándar de 25 / 63 / 125 / 250 ppm. Calculadora EN 62676-4 →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — La actualización de 2025 introduce la densidad de píxeles en modo pasillo y subniveles de análisis AI ; relevante a la hora de elegir lentes para implementaciones en pasillos y visión artificial.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Métrica de ciclos en el objetivo para sensores térmicos. Determina la selección de lentes para imágenes térmicas de largo alcance donde DORI no es aplicable. Calculadora de criterios de Johnson →
• NDAA Section 889 — Restricción de contratación pública en EE. UU. para fabricantes incluidos en la lista; se aplica a conjuntos de cámara y objetivo vendidos como una unidad. Referencia de cumplimiento NDAA →
• ISO 12233 — Metodología de medición de la resolución y la respuesta en frecuencia espacial. Base para las mediciones de la función de transferencia de modulación (MTF) que se citan en las hojas de datos de las lentes.

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